等離子噴涂熱障涂層的服役性能

1 等離子噴涂熱障涂層概述

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 1.1 熱障涂層及其發(fā)展歷程

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 1.2 熱障涂層制備方法

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  1.2.1 等離子噴涂

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  1.2.2 電子束物理氣相沉積

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  1.2.3 其他制備方法

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 1.3 冷噴涂技術

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  1.3.1 冷噴涂發(fā)展及原理

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  1.3.2 噴涂設備

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 1.4 等離子噴涂熱障涂層結構

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  1.4.1 熱障涂層典型結構

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  1.4.2 熱障涂層結構設計

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 1.5 熱障涂層材料及制備方法

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  1.5.1 涂層粉末

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  1.5.2 粉末的制備方法

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  1.5.3 高溫合金

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 1.6 氧化鋯基熱障涂層

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  1.6.1 氧化鋯的相及晶體結構

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  1.6.2 YSZ涂層相變性能

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2 等離子噴涂熱障涂層服役時的溫度場特征

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 2.1 有限元模型

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  2.1.1 分析流程

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  2.1.2 模型的建立

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 2.2 橫向裂紋長度對熱障涂層溫度場的影響

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 2.3 橫向裂紋擴展位置對熱障涂層溫度場的影響

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 2.4 橫向裂紋形狀對熱障涂層溫度場的影響

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3 等離子噴涂熱障涂層橫向裂紋擴展行為

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 3.1 涂層橫向裂紋表征方法

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  3.1.1 斷面表征方法

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  3.1.2 YSZ層表面亮斑表征方法

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 3.2 橫向裂紋的擴展行為

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  3.2.1 橫向裂紋的萌生

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  3.2.2 橫向裂紋的擴展及合并行為

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 3.3 橫向裂紋尺寸對熱障涂層剩余壽命的作用

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  3.3.1 基于斷面表征熱障涂層剩余壽命與裂紋尺寸關系

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  3.3.2 基于亮斑尺寸表征涂層剩余壽命與裂紋尺寸關系

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 3.4 陶瓷層燒結行為對裂紋擴展的影響

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  3.4.1 高溫服役時陶瓷層燒結行為

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  3.4.2 較高溫度服役時陶瓷層燒結對橫向裂紋擴展的作用

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4 等離子噴涂熱障涂層服役壽命模型

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 4.1 熱障涂層服役性能常用表征方法

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  4.1.1 等溫熱震試驗方法

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  4.1.2 梯度熱震試驗方法

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 4.2 黏結層高溫氧化行為

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  4.2.1 黏結層氬氣氛中的氧化行為

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  4.2.2 高溫度下黏結層在空氣中的氧化行為

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 4.3 α-Al2O3基TGO厚度對熱障涂層壽命的決定性作用

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 4.4 混合氧化物對熱障涂層壽命的作用

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 4.5 溫度梯度對等離子噴涂熱障涂層壽命的影響

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 4.6 黏結層溫度對等離子噴涂熱障涂層壽命的影響

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 4.7 熱膨脹不匹配對熱障涂層壽命的影響

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 4.8 熱障涂層服役壽命模型

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5 等離子噴涂熱障涂層失效機理

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 5.1 熱障涂層應力分析有限元模型簡介

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 5.2 熱障涂層開裂機制隨α-Al2O3基TGO生長的演變

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  5.2.1 涂層開裂路徑變化

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  5.2.2 TGO厚度不同時熱障涂層失效模式及開裂機理

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 5.3 混合氧化物對熱障涂層失效機理的控制作用

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 5.4 溫度梯度對涂層開裂機制的影響

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  5.4.1 不同溫度梯度下涂層的開裂位置

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  5.4.2 YSZ溫度梯度對涂層應力分布的影響

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 5.5 黏結層/YSZ界面溫度對熱障涂層開裂機理的作用

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  5.5.1 熱障涂層失效模式分析

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  5.5.2 黏結層/YSZ界面溫度對熱障涂層應力分布的影響

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 5.6 黏結層表面狀態(tài)對涂層開裂機制的影響

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  5.6.1 界面粗糙度對涂層應力場的作用

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  5.6.2 黏結層表面平滑度對涂層應力場的作用

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6 等離子噴涂熱障涂層的應用及發(fā)展方向

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 6.1 等離子噴涂熱障涂層在燃氣輪機中的應用

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  6.1.1 燃氣輪機的發(fā)展歷程及運行原理

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  6.1.2 燃氣輪機的構造材料及熱障涂層的應用

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 6.2 熱障涂層其他應用

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  6.2.1 熱障涂層在柴油機中的應用

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  6.2.2 熱障涂層在高爐風口及渣口中的應用

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 6.3 熱障涂層存在的問題及其未來研究方向

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附錄 本書符號表

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參考文獻

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